Как превратить аммиак и воду в золото

N+1Наука

Хризопея воды

Как превратить аммиак и воду в золото

Александр Дубов

Золото как концепция

С точки зрения современного химика или физика, трансмутация железа в золото — ядерная реакция, в результате которой из атома с 26 протонами в ядре образуется атом с 79 протонами (уж не важно, при каких условиях такая реакция возможна). С точки зрения египетского или средневекового алхимика, золото — это желтый ковкий материал с металлическим блеском.

Золото есть совершенное тело, порождаемое чистой, неподвижной, прозрачной красной Ртутью и чистой, неподвижной, красной, не горящей Серой, и оно ни в чем не имеет потребности. (Псевдо-)Роджер Бэкон, «Зеркало Алхимии», между XIII и XV веком

По-настоящему золотое золото, кроме того, проходит и другие тесты — например, плохо растворяется в кислоте. Но это не самое главное — в конце концов, алхимику нужно не золото, а философский камень, первоматерия. Искусственное золото настолько же далеко от золота, как и золото от философского камня, но намного ближе, чем изначальное вещество. Поэтому алхимики вполне гордились трансформацией железа, олова, свинца и меди в золотистый сплав — еще не венец Великого делания, но шаг в нужном направлении. Теперь дело за секретом трансмутации, изменения сущности вещей — а он уже позволит превращать что угодно во что угодно: грязь в золото, а болезнь в здоровье.

Про электрические свойства золота алхимики, конечно, не думали — это теперь мы пониманием, что металлический блеск и ковкость напрямую связаны с электронной структурой материала, а говоря «металл», в первую очередь имеем в виду кристалл, в котором электронный газ никак не привязан к решетке из атомных ядер. Так «желтое, ковкое и блестит» превращается в «проводит ток как металл».

У воды нет ни цвета, ни формы, ни металлического блеска. На пути к секрету всех тайных вещей (и золоту) каждый уважающий себя алхимик в первую очередь изгонял из запертого в тигеле вещества всякий намек на влагу, которая не благородна и суть «дым, чернота и смерть».

Знай, что Небо должно быть соединено с Землей через посредника — но Форма в средней природе [помещена] между небом и землей сопряженными, которая [форма] суть является нашей водой. Но вода во всем воздерживается от первенства, которое следует из этого камня; но второе суть золото и третье золото только в том, что более благородно, чем вода и испражнения. «Золотой трактат Гермеса Трисмегиста»

Суть воды

Вода — настолько не золото, насколько это вообще возможно. Нет кристаллической решетки, состоит из совсем других атомов. А кроме того, вода диэлектрик, и свободных электронов в ней нет вообще. Чтобы сделать из нее что-то близкое к золоту, придется увеличить количество проводящих электронов на много порядков — не просто чтобы они там появились, а чтобы еще и перешли в свободное состояние. Растворять в воде электроны — не самая простая задача, но можно попытаться превратить воду в металл, начав с более естественных для воды носителей заряда — протонов, катионов металлов и анионов.

Вопрос: Каков материал Хаоса?
Ответ: Это ничто иное, как влажный пар, так как среди всех веществ только создание воды завершается в нехарактерные сроки, и она одна подлинный предмет, подготовленный к получению формы. Барон де Чуди, «Пламенеющая Звезда, катехизис степени Подмастерья Устава Неизвестных Философов», ок. 1770 г.

Перед тем, как переходить непосредственно к превращениям, тщательно оценим начальное состояние вещества, с которым нам предстоит работать. Даже в чистой воде без примесей есть некоторое количество заряженных частиц. Из-за автопротолиза, во время которого одна молекула отбирает у соседней протон, в воде возникают заряженные частицы: первая молекула превращается в положительно заряженный ион H3O+, а ее соседка — в гидроксид-анион OH-. Но их в воде совсем немного, 10-7моль на литр. Это примерно 6 × 1016катионов. Благодаря механизму транспорта катионов водорода между молекулами у воды аномально высокая протонная проводимость — намного выше, чем была бы при обычной диффузии, — но от нужного нам состояния металла вода невообразимо далеко. В таком же объеме золота примерно 6 × 1025 электронов — это на девять порядков больше.

Попытка 0: солим воду

Хоть как-то приблизиться к нужному значению можно, насыпав в воду дополнительных носителей заряда. Разница в электроотрицательности между атомом водорода и кислорода в молекуле воды делает ее электрическим диполем. Это помогает воде хорошо растворять, образуя гидратные оболочки вокруг ионов, которые появляются в результате диссоциации. Ионы — заряженные частицы, поэтому двигаясь по воде они переносят заряд и превращают ее в электролит. Таким образом мы точно приближаем ее к металлическому состоянию, но насколько сильно?

Хорошо растворимые соли диссоциируют в воде практически полностью. Для разных солей величины будут отличаться, но оценить их порядок можно на примере хлорида натрия. Максимальная масса соли, которую можно растворить в литре воды при комнатной температуре, — 359 граммов, все лишнее останется лежать на дне сосуда. Это примерно 6 моль соли, то есть 3,6 × 1024 ионов одного знака. Это намного ближе к концентрации электронов в золоте (их там 6 × 1025).

Но ионы — это не электроны. Они не образуют единой среды, а скорость их перемещения определяется скоростью их диффузии в воде. Этого вполне хватает, чтобы на соленых растворах работали гальванические элементы, но в состояние, аналогичное электронному газу, ионы не переходят.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

«Кухня Древнего мира» «Кухня Древнего мира»

О сырах, которые в Древнем Риме считались скромной пищей

N+1
Абсолютная интерактивность: каким будет образование будущего Абсолютная интерактивность: каким будет образование будущего

Сдвиг в образовании. Переход от офлайн-занятий на онлайн

Популярная механика
Тайна самых древних галактик остается неразрешимой Тайна самых древних галактик остается неразрешимой

Джеймс Уэбб он столкнулся с тайной, которую не удается разрешить до сих пор

ТехИнсайдер
Два самых невероятных побега из СССР Два самых невероятных побега из СССР

Отчаянные побеги из Советского Союза по воде

Maxim
Пища для глаз: что такое визуальный голод и как фотографии еды воздействуют на мозг Пища для глаз: что такое визуальный голод и как фотографии еды воздействуют на мозг

Как наш мозг реагирует на виртуальное питание

Forbes
Советский мультипликатор Леонид Шварцман: «Сегодня Чебурашка был бы другим» Советский мультипликатор Леонид Шварцман: «Сегодня Чебурашка был бы другим»

Леонид Шварцман вспоминает, как создавался образ Чебурашки

Esquire
Банк глазами клиента: как CX-трансформация меняет взаимодействие с людьми Банк глазами клиента: как CX-трансформация меняет взаимодействие с людьми

Хороший клиентский опыт и как создать долгосрочные отношения с клиентами

Inc.
Операция «Мясной фарш»: как тело бродяги помогло англичанам взять Сицилию во время Второй мировой войны Операция «Мясной фарш»: как тело бродяги помогло англичанам взять Сицилию во время Второй мировой войны

Хитрый план, чтобы обмануть немецкое командование

Популярная механика
Носим свитер стильно — трендовые сочетания сезона осень-зима 2021/2022 Носим свитер стильно — трендовые сочетания сезона осень-зима 2021/2022

Холода наступают на пятки, а значит, пришло время утепляться

Cosmopolitan
Что нужно знать о туберкулезе у детей и взрослых Что нужно знать о туберкулезе у детей и взрослых

Туберкулез остается убийцей номер один среди инфекционных заболеваний

Домашний Очаг
Денег нет и не будет? Денег нет и не будет?

Какие ошибки восприятия действительности мешают нам увеличить свой доход

Лиза
Пример для подражания: Татьяна Маричева Пример для подражания: Татьяна Маричева

Наша героиня помогает экспертам создавать обучающие курсы и привлекать клиентов

Cosmopolitan
Как найти правильного инвестора. Пошаговая инструкция Как найти правильного инвестора. Пошаговая инструкция

Как выбрать подходящего инвестора и наладить с ним контакт?

Inc.
Мария Антонова: Как простая русская женщина стала спасать целый город Мария Антонова: Как простая русская женщина стала спасать целый город

Как Марии Антоновой пришлось отвоёвывать чистый воздух для всех местных жителей

Домашний Очаг
Инвестиции в условиях нестабильного рынка: где искать точки опоры Инвестиции в условиях нестабильного рынка: где искать точки опоры

Советы руководителя ВТБ Private Banking Дмитрия Брейтенбихера

Forbes
Однажды в Америке Однажды в Америке

У Дмитрия Чеботарёва и Лизы Климовой необычная история любви

OK!
10 идей для тематической вечеринки летом — как необычно провести праздник 10 идей для тематической вечеринки летом — как необычно провести праздник

Самые небанальные идеи для вечеринки

Playboy
Олимпиада на авось Олимпиада на авось

Разгром сборной царской России в V Олимпийских играх

Вокруг света
Каким получился 6-й фестиваль экспериментального кино MIEFF Каким получился 6-й фестиваль экспериментального кино MIEFF

Как экспериментальное кино перестает быть унылым снобистским самоповтором

РБК
Дрессировка кошек Шрёдингера в промышленных масштабах Дрессировка кошек Шрёдингера в промышленных масштабах

Явление сверхпроводимости было открыто больше ста лет назад

Наука и жизнь
«Эта тропинка казалась знакомой»: необъяснимая история от читательницы «Эта тропинка казалась знакомой»: необъяснимая история от читательницы

Иногда с нами случаются истории, которые невозможно объяснить логически

Psychologies
19 красивых и стильных платьев для полных женщин - выбор Cosmo 19 красивых и стильных платьев для полных женщин - выбор Cosmo

Какие фасоны выгодно подчеркнут пышные формы и скроют недостатки фигуры?

Cosmopolitan
Броненосцы: рыцари в круглых латах Броненосцы: рыцари в круглых латах

Испанские конкистадоры удивились, встретив в Южной Америке животных в броне

Вокруг света
Неизбежное зло: могут ли быть научные опыты без привлечения животных Неизбежное зло: могут ли быть научные опыты без привлечения животных

Отрывок из книги Ингрид Ньюкирк «В мире с животными»

Forbes
Как российскому стартапу подготовиться к IPO Как российскому стартапу подготовиться к IPO

Несколько советов, которые помогут компании подготовиться к размещению акций

Inc.
13 способов сделать каждый свой день лучше 13 способов сделать каждый свой день лучше

Предельно простые и банальные советы, которые помогут жить лучше

Psychologies
4 правила безопасности в лесу: рекомендации бывалой туристки 4 правила безопасности в лесу: рекомендации бывалой туристки

Что делать, чтобы прогулка за грибами или ягодами не обернулась неприятностями?

Psychologies
Самые большие города мира — нет, это не Москва или Нью-Йорк Самые большие города мира — нет, это не Москва или Нью-Йорк

Топ-5 мегаполисов. Самые населенные города

Playboy
«Тот усатый, который ездит по миру и ест тараканов». Отрывок из книги телеведущего-путешественника Михаила Кожухова «Тот усатый, который ездит по миру и ест тараканов». Отрывок из книги телеведущего-путешественника Михаила Кожухова

Фрагмент из книги Михаила Кожухова «Путешествие, которое никто не повторит»

СНОБ
Что «болит» у специалиста по информационной безопасности Что «болит» у специалиста по информационной безопасности

Служба специалиста по информационной безопасности и опасна, и трудна

Популярная механика
Открыть в приложении